申请/专利权人:中国电子科技集团公司第五十八研究所;无锡中微晶园电子有限公司
申请日:2024-04-03
公开(公告)日:2024-06-21
公开(公告)号:CN117995892B
主分类号:H01L29/732
分类号:H01L29/732;H01L29/08;H01L21/331;H01L29/73;H01C7/02
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2024.06.21#授权;2024.05.24#实质审查的生效;2024.05.07#公开
摘要:本发明涉及功率半导体器件技术领域,特别涉及一种可消除热斑的高可靠功率晶体管结构及制备方法。包括:N+衬底,以形成N+集电区;N‑外延层,布设于所述N+衬底的顶部,以形成N‑外延区;P型基区,布设于所述N‑外延层的内部顶部;N+发射区,布设于所述P型基区的内部顶部;金属电极,包括基区电极、发射区电极和集电区电极;两个所述基区电极分别对称布设于所述P型基区的顶部两侧,所述发射区电极布设于所述N+发射区的顶部,所述集电区电极布设于所述N+衬底的背面;本发明镇流电阻随温度的升高快速增加,能够有效的限制器件的输出电流,达到消除大功率器件热斑的效果。
主权项:1.一种可消除热斑的高可靠功率晶体管结构,其特征在于,包括:N+衬底,以形成N+集电区;N-外延层,布设于所述N+衬底的顶部,以形成N-外延区;P型基区,布设于所述N-外延层的内部顶部;N+发射区,布设于所述P型基区的内部顶部;金属电极,包括基区电极、发射区电极和集电区电极;两个所述基区电极分别对称布设于所述P型基区的顶部两侧,所述发射区电极布设于所述N+发射区的顶部,所述集电区电极布设于所述N+衬底的背面;镇流电阻,通过所述镇流电阻实现对所述发射区电极中的上下两段电极导通;其中所述镇流电阻采用具有正温度系数的钛酸钡电阻,该钛酸钡电阻的居里温度点为150℃~175℃;所述P型基区的注入浓度为1E14cm-2~1E15cm-2;所述N+发射区的注入浓度为1E15cm-2~1E16cm-2;所述钛酸钡电阻能够通过掺入Sn、Sb稀土元素调节其居里温度点的特性,以使钛酸钡由绝缘材料形成具有正温度系数的发射区镇流电阻。
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